煤变质作用研究

本文从4个方面扼要地讨论了煤变质作用的近期进展。在煤级参数方面对镜质体反射率及其缺点和弥补的方法做了介绍,简述了近来提出的新的煤级参数。在煤化作用机理与特点方面概述了涉及煤化作用的煤结构研究新进展及其在煤化过程的演变中与镜质体反射率、挥发份的内在联系;煤化作用跃变与沥青化作用;“惰性组的煤化径迹”——煤化作用的一个新的方面。新的煤变质作用类型探讨。煤变质因素和煤化作用平衡,煤变质作用研究应用于其它地质学科。最后提出了应进一步研究的煤变质问题。     

再论煤中大分子基本结构单元演化的拼叠作用

芳构化作用和环缩合作用的传统煤化作用理论具有一定局限性,煤中基本结构单元拼叠作用是高煤级煤演化的特有机理。拼叠作用显著发生的起点位于镜质组最大反射率Ro,max为6．0％附近,大分子化学键的均裂提供了拼叠作用得以实现的微化学环境条件,其实质是一种“动力化学”过程,与氧接芳碳等有关的大量“均裂”是在短暂的煤化阶段中突然出现的,导致“拼叠作用”的显著发生具有“阶跃式”特征,是造成高煤级煤中期到后期阶段大分子基本结构单元急剧增大的根本原因和主要地球化学机理。     

绥滨煤田煤化作用程度及分布规律研究

绥滨煤田位于黑龙江省东北部,为一北东向展布的中生代构造盆地。南北长约97km,东西宽平均50km,总面积达4850km2。通过对本区地质钻孔化验数据分析,研究本区煤化作用程度及其分布规律,总结绥滨煤田古地理、成煤环境、煤质变化规律,对于指导今后本区地质勘查工作具有现实意义。     

郑庄区块煤层气赋存特征及控气地质因素

沁水盆地南部郑庄区块煤层气资源条件良好,勘探开发潜力大。通过对郑庄区块煤层气地质条件和储层条件的深入分析,认为本区煤层气赋存条件良好,含气量较高,储层吸附/解吸能力较好,但储层渗透率相对较低;郑庄区块煤层气藏主要受3类地质因素控制:构造对煤层气含量和赋存规律具有明显的控制作用;水文地质条件对煤层气具明显的水力封闭作用,该区地下水径流较弱,为典型的等势面扇状缓流型,有利于区块内煤层气的富集;燕山晚期岩浆活动和高异常地热场对煤层热演化和煤层气生成有显著的控制作用。      

煤层气系统——一种非常规含油气系统

为了更加有效地预测煤层气分布,指出煤层气有利勘探区域,引入了含油气系统来研究煤层气。煤层气系统是由煤层和其中的煤层气及煤层气藏形成所必需的一切地质要素和作用所组成的天然系统,其中的地质要素包括煤层及其顶底板,作用是煤层气的生成、储集和保存等。煤层气系统的建立和研究,为煤层气的勘探和开发提供了一种新的思维方式和研究方法,以及一套煤层气勘探研究的程序和框架。      

“岩浆热场”说及其成矿意义(下)

上篇(张旗等[1])初步讨论了岩浆热场说的概念,本文为下篇,主要谈应用,探讨它与成矿作用的关系。研究表明,岩浆热场说对热液成矿作用有重要的意义,可能解决了岩浆热液成矿作用中许多很难解释和争议很大的问题:如钨锡与金铜为什么相伴的问题,矿床为什么大多是多金属成矿的问题,远离侵入体的夕卡岩成因问题,成矿为什么滞后于花岗岩的问题,为什么有些岩体成矿,有些岩体不成矿的问题,为什么大规模岩浆活动与大规模成矿作用息息相关的问题等。岩浆热场与煤和油气成藏有关是一个重要的发现。岩浆热场对煤和油气生成、运移、聚集的影响主要表现在加速烃源岩的热演化,使生油门限变浅,使烃源岩进入高成熟或过成熟,使烃源岩中残余有机质丰度降低。令人感兴趣的是,岩浆热场说还导出了一个"成矿组合"的概念,所谓成矿组合是指在一个或大或小的区域内,在岩浆活动集中的时间段范围内,在热场的统一作用下所形成和影响的所有矿床,不论成因和矿种,均属于一个成矿组合。它包括下述4种类型的矿床:岩浆热液矿床、热泉型矿床、层状热液矿床及生物有机质矿床等。岩浆热场说对于找矿也有启示:首先,我们可以从3个不同的级别上(大规模岩浆活动级别;成矿带、成矿区、矿集区级别;单个矿床级别)规划找矿布局;其次,在岩浆热场的统一影响下将金属矿床和非金属矿床、热液矿床和沉积矿床、无机质矿床和有机质矿床联系起来;第三,推进不同类型矿床研究的互补和交流。看来,岩浆热场对于成矿的作用是最值得学术界关注的,它也许可以改变我们目前对成矿作用的某些根深蒂固的认识,开拓出一个新的领域,推进矿床学研究进入新的时代。     

湖南省煤的热谱特征及其研究意义

煤的热谱(DTA、DSC、TG)特征与煤的其他物化特征参数一样,是煤大分子结构特征的反映,可作为研究煤化作用的参考和无烟煤分类的辅助标志。本文介绍了湖南省不同变质程度煤的热谱特征和试验所发现的热谱曲线、峰温与煤及瓦斯突出强度、无烟煤三小类的关系,并试验证明利用热分析曲线进行煤层对比的可能性。     

基质镜质体的煤化作用微环境及其差异演化

在同一样品中，处于硫化铁颗粒外围和硫化铁结核内部的基质镜质体（以下简称基镜体）具不同反射率及地化特征，表明煤层内部煤化作用微环境条件有别导致同类显微组分差异演化，这可能与微应力场和无机元素催化作用不同有关。     

构造应力对煤化作用的影响*——应力降解机制与应力缩聚机制

压力因素在煤化作用中的意义是一个长期争议的问题，其主要原因在于混淆了地层压力和构造应力两种不同性质的“压力”作用，前者有利于物理煤化作用但抑制化学煤化作用，后者对物理煤化作用和化学煤化作用均具有促进作用。与有机大分子演化途径相适应，构造应力影响化学煤化作用存在两种基本机制——应力降解和应力缩聚。应力降解是指构造应力以机械力或动能形式作用于煤有机大分子，使煤芳环结构上的侧链、官能团等分解能较低的化学键断裂，降解为分子量较小的自由基团，以流体有机质形式（烃类）逸出的过程。应力缩聚是指在各向异性的构造应力作用下，煤芳环叠片通过旋转、位移、趋于平行排列使秩理化程度提高，基本结构单元定向生长和优先拼叠、芳香稠环体系增大的过程。采用X衍射（XRD）、傅立叶红外（FTIR）和岩石热解（Rock-eval）等技术，进行构造煤系列和非构造煤系列的对比分析，结果表明，构造变形煤具有脂族吸收峰弱而芳核吸收峰强、热解生烃潜力相对较低、基本结构单元增大等显著特征。应力降解和应力缩聚机制的提出，并未否认有机质演化的温度主导作用，只是强调构造应力在煤化作用中的“催化”意义。